電子キー充電システム
【課題】仮に電子キーが電池切れになっても、ユーザを煩わせることなく車両操作を継続することができる電子キー充電システムを提供する
【解決手段】車両１の窓ガラス等に、車外に電力電波Ｓｖを送信可能な送電アンテナ２１を設ける。また、電子キー２に、補助用２次電池１９と、電力電波Ｓｖを受信可能な受電アンテナ２８を設ける。そして、電子キー２のメイン電源１５が電池切れに陥ったときには、電子キー２を窓ガラス越しに送電アンテナ２１に密着させ、送電アンテナ２１から送信される電力電波Ｓｖにて補助用２次電池１９を充電する。これにより、電子キー２は補助用２次電池１９を電源として動作可能となり、通常の無線によるＩＤ照合が継続して実行可能となる。
【解決手段】車両１の窓ガラス等に、車外に電力電波Ｓｖを送信可能な送電アンテナ２１を設ける。また、電子キー２に、補助用２次電池１９と、電力電波Ｓｖを受信可能な受電アンテナ２８を設ける。そして、電子キー２のメイン電源１５が電池切れに陥ったときには、電子キー２を窓ガラス越しに送電アンテナ２１に密着させ、送電アンテナ２１から送信される電力電波Ｓｖにて補助用２次電池１９を充電する。これにより、電子キー２は補助用２次電池１９を電源として動作可能となり、通常の無線によるＩＤ照合が継続して実行可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子キーの蓄電手段を充電する電子キー充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スマート通信用の電子キーは、車両から送信されてくる信号をトリガにしてＩＤコードを返信する。電子キーは、通常、１次電池を使用している。また、電子キーには、その他、ワイヤレス機能等を有している。近年、電子キーの電源に２次電池を搭載する傾向にある。電子キーの電源とすれば、定期的な充電が必要となるもの、電池交換を行わずに済むため、便利である。電子キーの電源を２次電池としたときの充電技術が例えば特許文献１等に開示されている。同文献の技術は、車内にて電子キーを無線により充電するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７９９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、場合によっては、ユーザが車両に乗車しようとするとき、つまりドアロックを解錠するときに、電子キーが電池切れになっていることに気付くこともある。こうなると、車両に乗車すること自体できなくなるので、例えば電子キーに付属のメカニカルキーにてドアロックを解錠しなくてはならず、この行為が非常に煩わしく感じる問題があった。特に、電子キーによる無線のＩＤ照合に慣れてしまっていると、電子キーが電池切れのとき、メカニカルキーを使用すればよいという思い付きに至り難く、ユーザを困惑させる可能性があった。
【０００５】
本発明の目的は、仮に電子キーが電池切れになっても、ユーザを煩わせることなく車両操作を継続することができる電子キー充電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決するために、本発明では、電子キーに電源として搭載された蓄電手段を、車両の電源にて充電可能な電子キー充電システムにおいて、前記車両に設けられ、車外に位置する前記電子キーに、前記蓄電手段を充電するのに必要な電力を供給する電力供給手段と、前記車両に設けられ、前記電力供給手段の動作を管理する電力供給制御手段と、前記電子キーに設けられ、前記電力供給手段から供給される電力を取得する電力取得手段と、前記電子キーに設けられ、前記電力取得手段にて取得した電力を基に当該電子キーの前記蓄電手段を充電する充電実行手段とを備えたことを要旨とする。
【０００７】
この構成によれば、車外から電子キーにて車両を操作しようとしたとき、電子キーが電池切れに陥った場合は、車両に設けられた電力供給手段を使用して、電子キーの蓄電手段を充電する。よって、電子キーは、蓄電手段を電源として再動作することが可能となる。このため、電子キーが車外にあるときに電池切れに陥っても、電子キーの蓄電手段を充電することにより通常通りの態様で使用可能となるので、ユーザを煩わせることなく、車両操作を実行することが可能となる。
【０００８】
本発明では、前記電力供給手段は、車外に電力電波の送信エリアを形成可能な送電アンテナであり、前記電力供給制御手段は、前記蓄電手段を充電するための前記電力電波を前記送電アンテナから送信させる送信制御手段であり、前記電力取得手段は、前記電力電波を受信可能な受電アンテナであり、前記充電実行手段は、前記受電アンテナにて受信した前記電力電波を基に、前記蓄電手段を充電することを要旨とする。
【０００９】
この構成によれば、車両の送電アンテナから送信される電力電波によって電子キーを無線により充電することが可能となる。よって、電子キーを車外から車両の送電アンテナに近づけるという簡素な操作によって、電子キーの蓄電手段を充電することが可能となる。
【００１０】
本発明では、充電開始に必要な操作を検出する操作検出手段を備え、前記電力供給制御手段は、充電開始に必要な操作がなされたことを前記操作検出手段にて検出すると、前記電力供給手段による電力供給の動作を開始することを要旨とする。
【００１１】
この構成によれば、充電開始に必要な操作が車両においてなされると、電力供給手段による電力供給の動作が開始されるので、電子キーに充電を行うときのみ電力供給が実行される。よって、電力供給の動作が無駄に実行されなくなるので、車両の電源を省電力化することが可能となる。
【００１２】
本発明では、前記電力供給制御手段は、前記電子キーを一時的に使用できる分だけの電力を供給することを要旨とする。
この構成によれば、電子キーの動作に最低限必要な電力のみを蓄電手段に充電するので、短い充電時間で、電力をより効率よく蓄電手段に充電することが可能となる。
【００１３】
本発明では、前記電子キーと前記車両とを認証する認証手段を備え、前記電力供給制御手段は、前記認証手段にて認証が成立したことを条件に、前記電力の供給を開始することを要旨とする。
この構成によれば、車両登録された電子キーのみが充電可能となるので、不正な充電行為を防止することが可能となる。
【００１４】
本発明では、前記電子キーと前記送電アンテナとの通信方式は、前記電子キーを前記車両の窓ガラス越しに前記送電アンテナへ密着させて通信する近距離無線通信であることを要旨とする。
【００１５】
この構成によれば、電子キーを送電アンテナに密着させて初めて充電が開始されるので、電子キーを充電するには、電子キーを送電アンテナに密着させるというユーザ意志が必要となる。よって、真に必要なときにのみ充電が実行されるので、無駄な充電を実行させずに済む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、仮に電子キーが電池切れになっても、ユーザを煩わせることなく車両操作を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態における電子キー充電システムの構成を示すブロック図。
【図２】送電アンテナの取付態様を示す窓ガラスの模式図。
【図３】送電アンテナの取付態様を示す窓ガラスの斜視図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は電子キーの補助用２次電池を充電する手順を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した電子キー充電システムの一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、電子キー２と無線によりＩＤ照合を実行する電子キーシステム３が搭載されている。電子キー２は、無線により車両１にＩＤコードを送信するキーである。電子キーシステム３には、車両１側からの通信をトリガとしてＩＤ照合を実行するキー操作フリーシステムと、電子キー２側からの通信をトリガとしてＩＤ照合を実行するワイヤレスキーシステムとがある。
【００１９】
この場合、車両１には、ＩＤ照合装置４、ドアロック装置５及びエンジン始動装置６が設けられ、これらが車内のバス７を介して接続されている。ＩＤ照合装置４には、ＩＤ照合装置４のコントロールユニットとして照合ＥＣＵ８が設けられている。照合ＥＣＵ８のメモリ（図示略）には、電子キー２のＩＤコードが登録されている。照合ＥＣＵ８には、車外にＬＦ（Low Frequency）帯の電波を送信可能な車外発信機９と、車内にＬＦ帯の電波を送信可能な車内発信機１０と、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を受信可能な車両チューナ１１とが接続されている。
【００２０】
電子キー２には、電子キー２の動作を管理するキー制御部１２が設けられている。キー制御部１２のメモリ（図示略）には、電子キー２のＩＤコードが登録されている。キー制御部１２には、ＬＦ電波を受信可能なＬＦ受信機１３と、ＵＨＦ電波を送信可能なＵＨＦ送信機１４とが接続されている。電子キー２には、通常使用する電源としてメイン電源１５が設けられている。メイン電源１５は、１次電池又は２次電池のどちらでもよい。
【００２１】
電子キー２が車外に位置するとき、車外発信機９は、ＩＤ返信要求としてリクエスト信号Ｓrqを断続的に車外に送信する。電子キー２がリクエスト信号Ｓrqの通信エリアに進入すると、電子キー２が待機状態から起動し、ＩＤ信号Ｓidを車両１に送信する。そして、車外の電子キー２と車両１との間でＩＤ照合、いわゆる車外照合が成立すると、ドアロック装置５による車両ドア１６（図２等参照）のドアロック施解錠が許可又は実行される。
【００２２】
ユーザの乗車が例えば車両１のカーテシスイッチ（図示略）等により検出されると、車外発信機９に代えて、今度は車内発信機１０から車内にリクエスト信号Ｓrqが送信される。そして、車内の電子キー２と車両１との間でＩＤ照合、いわゆる車内照合が成立すると、プッシュモーメンタリ式のエンジンスイッチ１７によるエンジンの始動操作が許可される。
【００２３】
また、電子キー２には、ワイヤレスキーシステム用の操作ボタン１８が設けられている。操作ボタン１８には、例えば車両１のドアロックを施解錠するときに操作する施解錠ボタンなどがある。電子キー２で操作ボタン１８が操作されると、電子キー２からワイヤレス信号Ｓwlが送信される。このワイヤレス信号Ｓwlには、ＩＤコードと、操作ボタン１８の機能コードとが含まれる。照合ＥＣＵ８は、車両チューナ１１でワイヤレス信号Ｓwlを受信すると、ＩＤ照合としてワイヤレス照合を実行し、この照合が成立すると、ドアロック装置５にドアロック施解錠を実行させる。
【００２４】
操作ボタン１８には、ドアロック施解錠用の他に、例えばパワースライドドア開閉用、テールゲート開閉用、ラッゲージドア開閉用、窓ガラス開閉用などがある。もちろん、これら以外の種類を採用してもよい。
【００２５】
車両１及び電子キー２には、電子キー２に補助用の電源（補助用２次電池１９）を設け、車両１から充電用の電波（電力電波Ｓｖ）を送信して補助用２次電池１９を充電可能とする電子キー充電システムが設けられている。これは、電子キー２のメイン電源１５が仮に電池切れになっても、車両１から送信される電力電波Ｓｖにて補助用２次電池１９を充電し、補助用２次電池１９を電源に電子キー２を動作させることで電池切れに対応するためである。よって、電子キー２のメイン電源１５が電池切れに陥っても、電子キー２は車両１との無線によるＩＤ照合が可能となる。なお、補助用２次電池１９が蓄電手段に相当する。
【００２６】
補助用２次電池１９は、電池容量の少ない小型電池が使用されている。補助用２次電池１９は、メイン電源１５が電池切れに陥ったとき、キー制御部１２、ＬＦ受信機１３、ＵＨＦ送信機１４など、電子キー２の各種電子部品に電力を供給する。
【００２７】
図１〜図３に示すように、車両ドア１６の窓ガラス２０（図２や図３等参照）の内面には、電力電波Ｓｖを送信可能な送電アンテナ２１が取り付けられている。送電アンテナ２１は、ＬＦ帯の送信アンテナであって、電力電波ＳｖをＬＦ電波により送信する。送電アンテナ２１は、例えば電磁結合型の場合、コイルアンテナが使用され、磁界結合型の場合、鉄板のアンテナが使用される。送電アンテナ２１は、通信距離が数cmという非常に距離が短い近距離無線通信により電子キー２と通信を行う。なお、送電アンテナ２１が電力供給手段に相当する。
【００２８】
図１に示すように、送電アンテナ２１は、送電用制御回路２２を介して照合ＥＣＵ８に接続されている。送電用制御回路２２は、照合ＥＣＵ８からの指令を基に、電力電波Ｓｖの電力値を制御する回路である。
【００２９】
照合ＥＣＵ８には、電力電波Ｓｖの送信を制御する電力電波送信制御部２３と、電力電波Ｓｖの送信開始に際してユーザに課す特殊操作の有無を検出する特殊操作検出部２４とが設けられている。本例の場合、特殊操作には、例えば車外ドアハンドルノブ２５のロックボタン２５ａを所定回数押す操作等がある。ロックボタン２５ａは、車外からドアロックを施錠するときに操作するボタンである。特殊操作検出部２４は、特殊操作を検出すると、特殊操作有り通知を電力電波送信制御部２３に出力する。なお、電力電波送信制御部２３が電力供給制御手段及び送信制御手段を構成し、特殊操作検出部２４が操作検出手段に相当する。
【００３０】
電力電波送信制御部２３は、特殊操作検出部２４から特殊操作有り通知を取得すると、車両１のバッテリ等を電源として、送電アンテナ２１から電力電波Ｓｖの送信を開始する。電力電波送信制御部２３は、短時間の間だけ電力電波Ｓｖを送信して、電子キー２を一時的に使用できる分だけの電力を電子キー２に供給する。電力電波Ｓｖは、例えば約100ＫＨｚ程度のＬＦ電波により送信される。
【００３１】
送電アンテナ２１には、送電アンテナ２１の位置をユーザに通知するアンテナ位置通知部２６が設けられている。アンテナ位置通知部２６は、例えばＬＥＤが使用され、例えば窓ガラス２０の内面に取り付けられている。アンテナ位置通知部２６は、送電アンテナ２１の近傍に配置されている。
【００３２】
照合ＥＣＵ８には、アンテナ位置通知部２６の動作を管理する通知制御部２７が設けられている。通知制御部２７は、例えば照度センサ（図示略）を備え、例えば照度センサや車両１のタイマ等により夜間になったことを検出すると、アンテナ位置通知部２６を点灯（点滅）させて、夜間において送電アンテナ２１の位置をユーザに通知する。
【００３３】
電子キー２には、電力電波Ｓｖを受信する受電アンテナ２８が設けられている。受電アンテナ２８は、いわゆるＬＦ帯の受信アンテナであって、例えば電子キー２内の基板（図示略）に実装されている。受電アンテナ２８は、受電用制御回路２９を介してキー制御部１２に接続されている。受電アンテナ２８は、受信した電力電波Ｓｖを、受電用制御回路２９を通じてキー制御部１２に出力する。なお、受電アンテナ２８が電力取得手段に相当する。
【００３４】
受電用制御回路２９は、受電アンテナ２８にて受信した電力電波Ｓｖを例えば整流、降圧して、キー制御部１２に出力する。受電用制御回路２９は、電力電波Ｓｖによる補助用２次電池１９の充電動作を制御するものである。
【００３５】
キー制御部１２には、受電アンテナ２８で受信した電力電波Ｓｖを基に補助用２次電池１９を充電する充電実行部３０が設けられている。充電実行部３０は、受電用制御回路２９から取得した整流、降圧後の電力に基づき、補助用２次電池１９を充電する。なお、充電実行部３０が充電実行手段に相当する。
【００３６】
電子キー２には、例えばＬＥＤからなる報知部３１と、例えば液晶画面からなるディスプレイ３２とが設けられている。報知部３１やディスプレイ３２は、補助用２次電池１９が充電中であることをユーザに通知する。
【００３７】
キー制御部１２には、報知部３１やディスプレイ３２の動作を管理する報知制御部３３が設けられている。報知制御部３３は、電力電波Ｓｖが補助用２次電池１９に流入して補助用２次電池１９が充電されている間、報知部３１を点灯させたり、ディスプレイ３２に充電中である旨をメッセージ表示したりする。
【００３８】
次に、本例の電子キー充電システムの動作を、図４に従って説明する。
電子キー２のメイン電源１５が電池切れに陥ったとき、この電子キー２で車両１のドアロックを解錠するには、図４（ａ）に示すように、まずは車外ドアハンドルノブ２５のロックボタン２５ａを所定回数押圧操作する。特殊操作検出部２４は、車外ドアハンドルノブ２５における特殊操作を検出すると、特殊操作有り通知を電力電波送信制御部２３に出力する。
【００３９】
電力電波送信制御部２３は、特殊操作検出部２４から特殊操作有り通知を取得すると、図４（ｂ）に示すように、送電アンテナ２１から電力電波Ｓｖの送信を開始する。このとき、電力電波Ｓｖは、電子キー２を一時的に使用できる分だけ送信される。本例の場合、ドアロックを解錠してエンジンを始動させるまでには、少なくとも車外照合と車内照合との２回の照合を実行しなければならないため、例えば数回のＩＤ照合が可能な電力電波Ｓｖが送信される。なお、電力電波Ｓｖの送信開始は、特殊操作完了時を基準としてもよいし、電子キー２が電力電波Ｓｖを受信して充電を開始してからを基準としてもよい。
【００４０】
続いて、図４（ｃ）に示すように、ユーザは電子キー２を窓ガラス２０越しに送電アンテナ２１に密着させる。つまり、電子キー２を送電アンテナ２１に平行にかざす。送電アンテナ２１の通信エリアＥｓに電子キー２が進入すると、電子キー２は受電アンテナ２８にて電力電波Ｓｖを受信する。
【００４１】
充電実行部３０は、受電アンテナ２８で受信した電力電波Ｓｖを基に、補助用２次電池１９を充電する。補助用２次電池１９は、受電用制御回路２９によって過度な電圧がかからないように、好適な電圧値にて充電される。また、補助用２次電池１９の充電時、報知制御部３３は報知部３１を点灯（点滅）させることにより、補助用２次電池１９が充電中であることをユーザに報知する。さらに、補助用２次電池１９の充電時、報知制御部３３は、ディスプレイ３２に例えば「充電中です」等のメッセージや充電残り時間等を表示する。充電残り時間は、補助用２次電池１９の容量が予め分かっているので、空の補助用２次電池１９を充電するのに要する時間を最大とし、そこから充電実施時間を減算することで算出する。補助用２次電池１９は、キー制御部１２、ＬＦ受信機１３、ＵＨＦ送信機１４、操作ボタン１８、報知部３１及びディスプレイ３２等の電源となる。
【００４２】
電力電波Ｓｖの送信が終了すると、電子キー２の補助用２次電池１９には、数回分のＩＤ照合が可能な分だけ電力が蓄電される。よって、充電完了後、図４（ｄ）に示すように、電子キー２が車外発信機９の通信エリアＥｘに入っていれば、通常通り車外照合が成立し、ドアロックが解錠可能となる。また、乗車後は、この電子キー２にて車内照合も成立可能となるので、エンジンも問題なく始動可能となる。
【００４３】
また、車両登録されている電子キー２以外では充電を使用できないようにするために、充電開始の条件に車両１と電子キー２との間の認証成立を課してもよい。この場合、照合ＥＣＵ８には、車両１側において認証動作を実行する車両側認証部３４が設けられている。車両側認証部３４は、送電アンテナ２１が電力電波Ｓｖを送信するとき、電力電波Ｓｖの送信に並行して、車外発信機９からリクエスト信号Ｓrqを送信させる。なお、車両側認証部３４が認証手段を構成する。
【００４４】
一方、キー制御部１２には、電子キー２側において認証動作を実行するキー側認証部３５が設けられている。キー側認証部３５は、送電アンテナ２１で電力電波Ｓｖを受信しているときに、ＬＦ受信機１３で電力電波Ｓｖを受信すると、充電における認証動作として、ＩＤ信号ＳidをＵＨＦ送信機１４から送信する。なお、このときの電子キー２は、充電中の補助用２次電池１９を電源として動作する。また、キー側認証部３５が認証手段を構成する。
【００４５】
照合ＥＣＵ８は、充電実行中に車両チューナ１１にてＩＤ信号Ｓidを受信すると、ＩＤ照合（充電時認証）を行い、ＩＤ照合が成立すれば、電力電波Ｓｖの送信を継続する。一方、ＩＤ照合が成立しないときには、その時点で電力電波Ｓｖの送信を強制終了する。よって、車両登録されていない電子キーを送電アンテナ２１に近づけても、その電子キーは充電することができない。
【００４６】
以上により、本例においては、車両１の窓ガラス２０に設置された送電アンテナ２１に、受電アンテナ２８を搭載した電子キー２を窓ガラス２０越しに密着させ、送電アンテナ２１から送信される電力電波Ｓｖにて、電子キー２の補助用２次電池１９を充電可能とする。よって、電子キー２のメイン電源１５が電池切れに陥っても、この充電操作を行って補助用２次電池１９を充電すれば、電子キー２を補助用２次電池１９にて動作させることが可能となる。このため、電子キー２で車外照合や車内照合が成立可能となるので、ドアロック解錠からエンジン始動までの操作を問題なく行うことが可能となる。
【００４７】
ところで、これまでの電子キー２では、電池切れ対応として、エマージェンシー用のメカニカルキーが備え付けられていた。しかし、メカニカルキーは、電子キー２の使用態様とはそもそも異なるため、電池切れに陥ったとき、直ぐにメカニカルキーを使用すれば対応可能と認識できるものではなく、ユーザを困惑させる可能性が高い。しかし、本例の場合は、電子キー２を無線で充電して再度使用可能とするものであるので、照合操作自体は今までと変わらず、この点で利便性が高いと言える。なお、これはトランスポンダ機能の場合でも同様に言える。
【００４８】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）電子キー２にて車外照合を行うとき、電子キー２のメイン電源１５が電池切れに陥った場合は、車両１の窓ガラス２０に設置された送電アンテナ２１に電子キー２を密着させ、送電アンテナ２１から送信される電力電波Ｓｖによって電子キー２の補助用２次電池１９を充電する。そして、電子キー２を補助用２次電池１９により動作させ、通常の車外照合を実行可能とする。よって、電子キー２が車外にあるときに電池切れに陥っても、電子キー２を充電して再使用することが可能となるので、通常通りの態様で車外照合が実行できる。このため、ユーザを煩わせることなく、車両操作を実行することができる。
【００４９】
（２）電子キー２の補助用２次電池１９を電力電波Ｓｖによって無線により充電可能としたので、電子キー２を車外から窓ガラス２０越しに送電アンテナ２１に近づけるという簡素な操作によって、電子キー２の補助用２次電池１９を充電することができる。
【００５０】
（３）電子キー２は電力電波Ｓｖにより受電される非接触式であるので、例えば電子キー２の本体ケース等にコネクタ等の部品を設けずに済み、電子キー２本体ケースを部品間隙間や孔等のないものとすることができる。よって、電子キー２の防水性を確保することができる。
【００５１】
（４）車外ドアハンドルノブ２５のロックボタン２５ａを所定回数操作すると、送電アンテナ２１から電力電波Ｓｖの送信が開始されて、充電動作が開始される。よって、電子キー２を充電するには、このような特殊操作が必要となるので、電力電波Ｓｖを無駄に送信させずに済む。従って、電子キー２を充電するときのみ電力電波Ｓｖを送信することになるので、車両１の電源を省電力化することができる。
【００５２】
（５）電子キー２の補助用２次電池１９を充電するとき、電子キー２を一時的使用する分だけの電力電波Ｓｖを送信する。このため、電子キー２に必要最低限の電力のみを充電するだけで済むので、短い充電時間で、より効率よく補助用２次電池１９を充電することができる。
【００５３】
（６）補助用２次電池１９を充電するとき、電子キー２が車両登録されたキーか否かを認証し、認証が成立する電子キー２のみ充電を許可する。よって、車両登録されていない電子キー２では充電を実行することができないので、不正な充電行為（例えば盗電等）を防止することができる。
【００５４】
（７）電子キー充電システムの通信に近距離無線通信を使用している。このため、電子キー２を車両１の送電アンテナ２１に密着させて初めて充電が開始されるので、電子キー２を充電するには、電子キー２を送電アンテナ２１に密着させるというユーザ意志が必要となる。よって、真にユーザが要求したときにのみ充電が実行されるので、無駄な充電を実行させずに済む。
【００５５】
（８）通常は容量の大きいメイン電源１５にて電子キー２を動作させ、メイン電源１５が電池切れになったときに、補助用２次電池１９を充電して、これを電源として使用する。よって、補助用２次電池１９は小型のもので済むので、補助用２次電池１９を搭載するに際して、電子キー２の体格が大型化したり、コストが大幅に増加したりするなどの問題は生じない。
【００５６】
（９）電子キー２に報知部３１やディスプレイ３２を設けて、充電中であることを報知部３１やディスプレイ３２にてユーザに通知する。よって、電子キー２の補助用２次電池１９が充電されていることを、ユーザに的確に通知することができる。
【００５７】
（１０）送電アンテナ２１に自位置を通知するアンテナ位置通知部２６を設けたので、例えば夜間であっても、送電アンテナ２１の位置をユーザに通知することができる。
（１１）窓ガラス２０の内面に送電アンテナ２１を取り付けたので、送電アンテナ２１が車外に露出しない。よって、送電アンテナ２１を車外から不正に取り外すことができなくなるので、送電アンテナ２１の盗難を防止することができる。
【００５８】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限定されず、以下の態様に変更してもよい。
・送電アンテナ２１は、窓ガラス２０の内面に貼着されることに限らず、窓ガラス２０の内部に埋め込まれていてもよい。
【００５９】
・送電アンテナ２１の配置場所は、窓ガラス２０に限定されず、例えばボディのピラー、ミラー、フェンダー、バンパー等の樹脂製の部品に取り付けることも可能である。
・ガソリン給油部のような鍵付きの蓋の内部に送電アンテナ２１を設置しておき、鍵付きの蓋を例えばメカニカルキー等により開状態にして、電子キー２を送電アンテナ２１に近づけて充電を行うものでもよい。
【００６０】
・送電アンテナ２１を後付けとして、車両購入後、量販店等で送電アンテナ２１を購入して窓ガラス２０に貼り付けてもよい。
・メイン電源１５が２次電池の場合は、メイン電源１５と補助用２次電池１９をまとめて１つとしてもよい。
【００６１】
・メイン電源１５が２次電池の場合、満充電は車内や住宅などに設けた同様のシステムにより、時間をかけて行うこととしてもよい。この場合、別の機器や装置の充電システムが同一規格のものであれば、このシステムを使用して電子キー２を充電することも可能である。
【００６２】
・電子キー２の充電は、電力電波Ｓｖの送信強度（送信磁界強度）を上げるなどして、急速充電としてもよい。
・電子キー充電システムの充電形式は、電子キー２を送電アンテナ２１に密着させる近距離無線通信に限定されず、他の種々の形式が採用可能である。また、通信距離も適宜変更可能である。
【００６３】
・蓄電手段は、２次電池に限定されず、例えば電気２重層コンデンサ等の他の部品が使用可能である。
・補助用２次電池１９は、充電されるとき、充電残量が「０」に限らず、所定量の電力が残っている状態でもよい。
【００６４】
・報知や通知に使用する部材やその表現形式は、実施形態に述べた例に限らず、適宜変更可能である。
・車両１や電子キー２に設置した各アンテナは、他の種類のものに適宜変更可能である。
【００６５】
・車両１や電子キー２の各アンテナは、機能ごとに別々に設けられることに限らず、１つのアンテナを複数の機能で共用してもよい。この場合、アンテナの総数を削減することができる。
【００６６】
・電子キーシステム３や電子キー充電システムで使用する周波数は、ＬＦやＵＨＦに限定されず、例えばＨＦ（High Frequency）等に変更可能である。
・キー操作フリーシステムは、車両１→電子キー２の通信（往路）と、電子キー２→車両１の通信（復路）とで周波数が異なることに限らず、往路及び復路ともに周波数を同じ（例えばＵＨＦ）としてもよい。
【００６７】
・充電時認証は、電子キーシステム３を使用した認証に限定されず、例えばイモビライザーシステムを使用してもよい。また、送電アンテナ２１及び受電アンテナ２８をともに送受信アンテナとして、これらアンテナ間で行う双方向通信にてＩＤコードを確認するものでもよい。
【００６８】
・電子キー２は、形としてキーと分かるものに限らず、例えばＩＣカードのような形状をなすものでもよい。また、電子キー２は、携帯電話等の通信端末でもよい。
・電子キー充電システムは、無線方式に限定されず、例えば有線方式を採用してもよい。この場合、車体に鍵付きの扉を用意し、この扉の内部に送電コネクタを設けておく。そして、鍵付きの扉を開けて、電子キー２に設けた受電コネクタを送電コネクタに接続することにより、電力を有線で電子キー２に供給するものでもよい。
【００６９】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項１〜６のいずれかにおいて、前記電力供給制御手段は、前記電力を短時間の間において供給する。この構成によれば、充電時間を短く済ませることが可能となる。
【００７０】
（ロ）請求項１〜６、前記技術的思想（イ）のいずれかにおいて、前記電力供給制御手段は、前記電子キーを急速充電するのに必要な電力を供給する。この構成によれば、電子キーの蓄電手段を短時間で充電することが可能となり、蓄電手段の充電時間を短く済ませることが可能となる。
【００７１】
（ハ）請求項１〜６、前記技術的思想（イ）、（ロ）のいずれかにおいて、前記電子キーに設けられ、該電子キーが充電中であることを通知する充電中報知手段を備えた。この構成によれ、電子キーが充電中であることを、充電中報知手段によってユーザに通知することが可能となる。
【００７２】
（二）請求項１〜６、前記技術的思想（イ）〜（ハ）のいずれかにおいて、前記車両に設けられ、前記電力供給手段の配置場所を示す充電場所通知手段を備えた。この構成によれば、例えば夜間のとき、充電場所通知手段によって電力供給手段の場所が分かるので、利便性をよくすることが可能となる。
【００７３】
（ホ）請求項１〜６、前記技術的思想（イ）〜（二）のいずれかにおいて、前記送電アンテナは、車内に設置されている。この構成によれば、送電アンテナを車外から不正に取り外すことができないので、送電アンテナの盗難を防止することが可能となる。
【００７４】
（へ）請求項１〜６、前記技術的思想（イ）〜（ホ）のいずれかにおいて、前記蓄電手段は、補助用であり、前記電子キーは、前記蓄電手段の他に、メイン電源を備えている。この構成によれば、蓄電手段は非常用として設ければよいので、小型で汎用的なものを蓄電手段として使用することが可能となる。
【符号の説明】
【００７５】
１…車両、２…電子キー、１９…蓄電手段としての補助用２次電池、２０…窓ガラス、２１…電力供給手段としての送電アンテナ、２３…電力供給制御手段及び送信制御手段を構成する電力電波送信制御部、２４…操作検出手段としての特殊操作検出部、２８…電力取得手段としての受電アンテナ、３０…充電実行手段としての充電実行部、３４…認証手段を構成する車両側認証部、３５…認証手段を構成するキー側認証部、Ｓｖ…電力電波。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子キーの蓄電手段を充電する電子キー充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スマート通信用の電子キーは、車両から送信されてくる信号をトリガにしてＩＤコードを返信する。電子キーは、通常、１次電池を使用している。また、電子キーには、その他、ワイヤレス機能等を有している。近年、電子キーの電源に２次電池を搭載する傾向にある。電子キーの電源とすれば、定期的な充電が必要となるもの、電池交換を行わずに済むため、便利である。電子キーの電源を２次電池としたときの充電技術が例えば特許文献１等に開示されている。同文献の技術は、車内にて電子キーを無線により充電するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７９９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、場合によっては、ユーザが車両に乗車しようとするとき、つまりドアロックを解錠するときに、電子キーが電池切れになっていることに気付くこともある。こうなると、車両に乗車すること自体できなくなるので、例えば電子キーに付属のメカニカルキーにてドアロックを解錠しなくてはならず、この行為が非常に煩わしく感じる問題があった。特に、電子キーによる無線のＩＤ照合に慣れてしまっていると、電子キーが電池切れのとき、メカニカルキーを使用すればよいという思い付きに至り難く、ユーザを困惑させる可能性があった。
【０００５】
本発明の目的は、仮に電子キーが電池切れになっても、ユーザを煩わせることなく車両操作を継続することができる電子キー充電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決するために、本発明では、電子キーに電源として搭載された蓄電手段を、車両の電源にて充電可能な電子キー充電システムにおいて、前記車両に設けられ、車外に位置する前記電子キーに、前記蓄電手段を充電するのに必要な電力を供給する電力供給手段と、前記車両に設けられ、前記電力供給手段の動作を管理する電力供給制御手段と、前記電子キーに設けられ、前記電力供給手段から供給される電力を取得する電力取得手段と、前記電子キーに設けられ、前記電力取得手段にて取得した電力を基に当該電子キーの前記蓄電手段を充電する充電実行手段とを備えたことを要旨とする。
【０００７】
この構成によれば、車外から電子キーにて車両を操作しようとしたとき、電子キーが電池切れに陥った場合は、車両に設けられた電力供給手段を使用して、電子キーの蓄電手段を充電する。よって、電子キーは、蓄電手段を電源として再動作することが可能となる。このため、電子キーが車外にあるときに電池切れに陥っても、電子キーの蓄電手段を充電することにより通常通りの態様で使用可能となるので、ユーザを煩わせることなく、車両操作を実行することが可能となる。
【０００８】
本発明では、前記電力供給手段は、車外に電力電波の送信エリアを形成可能な送電アンテナであり、前記電力供給制御手段は、前記蓄電手段を充電するための前記電力電波を前記送電アンテナから送信させる送信制御手段であり、前記電力取得手段は、前記電力電波を受信可能な受電アンテナであり、前記充電実行手段は、前記受電アンテナにて受信した前記電力電波を基に、前記蓄電手段を充電することを要旨とする。
【０００９】
この構成によれば、車両の送電アンテナから送信される電力電波によって電子キーを無線により充電することが可能となる。よって、電子キーを車外から車両の送電アンテナに近づけるという簡素な操作によって、電子キーの蓄電手段を充電することが可能となる。
【００１０】
本発明では、充電開始に必要な操作を検出する操作検出手段を備え、前記電力供給制御手段は、充電開始に必要な操作がなされたことを前記操作検出手段にて検出すると、前記電力供給手段による電力供給の動作を開始することを要旨とする。
【００１１】
この構成によれば、充電開始に必要な操作が車両においてなされると、電力供給手段による電力供給の動作が開始されるので、電子キーに充電を行うときのみ電力供給が実行される。よって、電力供給の動作が無駄に実行されなくなるので、車両の電源を省電力化することが可能となる。
【００１２】
本発明では、前記電力供給制御手段は、前記電子キーを一時的に使用できる分だけの電力を供給することを要旨とする。
この構成によれば、電子キーの動作に最低限必要な電力のみを蓄電手段に充電するので、短い充電時間で、電力をより効率よく蓄電手段に充電することが可能となる。
【００１３】
本発明では、前記電子キーと前記車両とを認証する認証手段を備え、前記電力供給制御手段は、前記認証手段にて認証が成立したことを条件に、前記電力の供給を開始することを要旨とする。
この構成によれば、車両登録された電子キーのみが充電可能となるので、不正な充電行為を防止することが可能となる。
【００１４】
本発明では、前記電子キーと前記送電アンテナとの通信方式は、前記電子キーを前記車両の窓ガラス越しに前記送電アンテナへ密着させて通信する近距離無線通信であることを要旨とする。
【００１５】
この構成によれば、電子キーを送電アンテナに密着させて初めて充電が開始されるので、電子キーを充電するには、電子キーを送電アンテナに密着させるというユーザ意志が必要となる。よって、真に必要なときにのみ充電が実行されるので、無駄な充電を実行させずに済む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、仮に電子キーが電池切れになっても、ユーザを煩わせることなく車両操作を継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態における電子キー充電システムの構成を示すブロック図。
【図２】送電アンテナの取付態様を示す窓ガラスの模式図。
【図３】送電アンテナの取付態様を示す窓ガラスの斜視図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は電子キーの補助用２次電池を充電する手順を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した電子キー充電システムの一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、車両１には、電子キー２と無線によりＩＤ照合を実行する電子キーシステム３が搭載されている。電子キー２は、無線により車両１にＩＤコードを送信するキーである。電子キーシステム３には、車両１側からの通信をトリガとしてＩＤ照合を実行するキー操作フリーシステムと、電子キー２側からの通信をトリガとしてＩＤ照合を実行するワイヤレスキーシステムとがある。
【００１９】
この場合、車両１には、ＩＤ照合装置４、ドアロック装置５及びエンジン始動装置６が設けられ、これらが車内のバス７を介して接続されている。ＩＤ照合装置４には、ＩＤ照合装置４のコントロールユニットとして照合ＥＣＵ８が設けられている。照合ＥＣＵ８のメモリ（図示略）には、電子キー２のＩＤコードが登録されている。照合ＥＣＵ８には、車外にＬＦ（Low Frequency）帯の電波を送信可能な車外発信機９と、車内にＬＦ帯の電波を送信可能な車内発信機１０と、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を受信可能な車両チューナ１１とが接続されている。
【００２０】
電子キー２には、電子キー２の動作を管理するキー制御部１２が設けられている。キー制御部１２のメモリ（図示略）には、電子キー２のＩＤコードが登録されている。キー制御部１２には、ＬＦ電波を受信可能なＬＦ受信機１３と、ＵＨＦ電波を送信可能なＵＨＦ送信機１４とが接続されている。電子キー２には、通常使用する電源としてメイン電源１５が設けられている。メイン電源１５は、１次電池又は２次電池のどちらでもよい。
【００２１】
電子キー２が車外に位置するとき、車外発信機９は、ＩＤ返信要求としてリクエスト信号Ｓrqを断続的に車外に送信する。電子キー２がリクエスト信号Ｓrqの通信エリアに進入すると、電子キー２が待機状態から起動し、ＩＤ信号Ｓidを車両１に送信する。そして、車外の電子キー２と車両１との間でＩＤ照合、いわゆる車外照合が成立すると、ドアロック装置５による車両ドア１６（図２等参照）のドアロック施解錠が許可又は実行される。
【００２２】
ユーザの乗車が例えば車両１のカーテシスイッチ（図示略）等により検出されると、車外発信機９に代えて、今度は車内発信機１０から車内にリクエスト信号Ｓrqが送信される。そして、車内の電子キー２と車両１との間でＩＤ照合、いわゆる車内照合が成立すると、プッシュモーメンタリ式のエンジンスイッチ１７によるエンジンの始動操作が許可される。
【００２３】
また、電子キー２には、ワイヤレスキーシステム用の操作ボタン１８が設けられている。操作ボタン１８には、例えば車両１のドアロックを施解錠するときに操作する施解錠ボタンなどがある。電子キー２で操作ボタン１８が操作されると、電子キー２からワイヤレス信号Ｓwlが送信される。このワイヤレス信号Ｓwlには、ＩＤコードと、操作ボタン１８の機能コードとが含まれる。照合ＥＣＵ８は、車両チューナ１１でワイヤレス信号Ｓwlを受信すると、ＩＤ照合としてワイヤレス照合を実行し、この照合が成立すると、ドアロック装置５にドアロック施解錠を実行させる。
【００２４】
操作ボタン１８には、ドアロック施解錠用の他に、例えばパワースライドドア開閉用、テールゲート開閉用、ラッゲージドア開閉用、窓ガラス開閉用などがある。もちろん、これら以外の種類を採用してもよい。
【００２５】
車両１及び電子キー２には、電子キー２に補助用の電源（補助用２次電池１９）を設け、車両１から充電用の電波（電力電波Ｓｖ）を送信して補助用２次電池１９を充電可能とする電子キー充電システムが設けられている。これは、電子キー２のメイン電源１５が仮に電池切れになっても、車両１から送信される電力電波Ｓｖにて補助用２次電池１９を充電し、補助用２次電池１９を電源に電子キー２を動作させることで電池切れに対応するためである。よって、電子キー２のメイン電源１５が電池切れに陥っても、電子キー２は車両１との無線によるＩＤ照合が可能となる。なお、補助用２次電池１９が蓄電手段に相当する。
【００２６】
補助用２次電池１９は、電池容量の少ない小型電池が使用されている。補助用２次電池１９は、メイン電源１５が電池切れに陥ったとき、キー制御部１２、ＬＦ受信機１３、ＵＨＦ送信機１４など、電子キー２の各種電子部品に電力を供給する。
【００２７】
図１〜図３に示すように、車両ドア１６の窓ガラス２０（図２や図３等参照）の内面には、電力電波Ｓｖを送信可能な送電アンテナ２１が取り付けられている。送電アンテナ２１は、ＬＦ帯の送信アンテナであって、電力電波ＳｖをＬＦ電波により送信する。送電アンテナ２１は、例えば電磁結合型の場合、コイルアンテナが使用され、磁界結合型の場合、鉄板のアンテナが使用される。送電アンテナ２１は、通信距離が数cmという非常に距離が短い近距離無線通信により電子キー２と通信を行う。なお、送電アンテナ２１が電力供給手段に相当する。
【００２８】
図１に示すように、送電アンテナ２１は、送電用制御回路２２を介して照合ＥＣＵ８に接続されている。送電用制御回路２２は、照合ＥＣＵ８からの指令を基に、電力電波Ｓｖの電力値を制御する回路である。
【００２９】
照合ＥＣＵ８には、電力電波Ｓｖの送信を制御する電力電波送信制御部２３と、電力電波Ｓｖの送信開始に際してユーザに課す特殊操作の有無を検出する特殊操作検出部２４とが設けられている。本例の場合、特殊操作には、例えば車外ドアハンドルノブ２５のロックボタン２５ａを所定回数押す操作等がある。ロックボタン２５ａは、車外からドアロックを施錠するときに操作するボタンである。特殊操作検出部２４は、特殊操作を検出すると、特殊操作有り通知を電力電波送信制御部２３に出力する。なお、電力電波送信制御部２３が電力供給制御手段及び送信制御手段を構成し、特殊操作検出部２４が操作検出手段に相当する。
【００３０】
電力電波送信制御部２３は、特殊操作検出部２４から特殊操作有り通知を取得すると、車両１のバッテリ等を電源として、送電アンテナ２１から電力電波Ｓｖの送信を開始する。電力電波送信制御部２３は、短時間の間だけ電力電波Ｓｖを送信して、電子キー２を一時的に使用できる分だけの電力を電子キー２に供給する。電力電波Ｓｖは、例えば約100ＫＨｚ程度のＬＦ電波により送信される。
【００３１】
送電アンテナ２１には、送電アンテナ２１の位置をユーザに通知するアンテナ位置通知部２６が設けられている。アンテナ位置通知部２６は、例えばＬＥＤが使用され、例えば窓ガラス２０の内面に取り付けられている。アンテナ位置通知部２６は、送電アンテナ２１の近傍に配置されている。
【００３２】
照合ＥＣＵ８には、アンテナ位置通知部２６の動作を管理する通知制御部２７が設けられている。通知制御部２７は、例えば照度センサ（図示略）を備え、例えば照度センサや車両１のタイマ等により夜間になったことを検出すると、アンテナ位置通知部２６を点灯（点滅）させて、夜間において送電アンテナ２１の位置をユーザに通知する。
【００３３】
電子キー２には、電力電波Ｓｖを受信する受電アンテナ２８が設けられている。受電アンテナ２８は、いわゆるＬＦ帯の受信アンテナであって、例えば電子キー２内の基板（図示略）に実装されている。受電アンテナ２８は、受電用制御回路２９を介してキー制御部１２に接続されている。受電アンテナ２８は、受信した電力電波Ｓｖを、受電用制御回路２９を通じてキー制御部１２に出力する。なお、受電アンテナ２８が電力取得手段に相当する。
【００３４】
受電用制御回路２９は、受電アンテナ２８にて受信した電力電波Ｓｖを例えば整流、降圧して、キー制御部１２に出力する。受電用制御回路２９は、電力電波Ｓｖによる補助用２次電池１９の充電動作を制御するものである。
【００３５】
キー制御部１２には、受電アンテナ２８で受信した電力電波Ｓｖを基に補助用２次電池１９を充電する充電実行部３０が設けられている。充電実行部３０は、受電用制御回路２９から取得した整流、降圧後の電力に基づき、補助用２次電池１９を充電する。なお、充電実行部３０が充電実行手段に相当する。
【００３６】
電子キー２には、例えばＬＥＤからなる報知部３１と、例えば液晶画面からなるディスプレイ３２とが設けられている。報知部３１やディスプレイ３２は、補助用２次電池１９が充電中であることをユーザに通知する。
【００３７】
キー制御部１２には、報知部３１やディスプレイ３２の動作を管理する報知制御部３３が設けられている。報知制御部３３は、電力電波Ｓｖが補助用２次電池１９に流入して補助用２次電池１９が充電されている間、報知部３１を点灯させたり、ディスプレイ３２に充電中である旨をメッセージ表示したりする。
【００３８】
次に、本例の電子キー充電システムの動作を、図４に従って説明する。
電子キー２のメイン電源１５が電池切れに陥ったとき、この電子キー２で車両１のドアロックを解錠するには、図４（ａ）に示すように、まずは車外ドアハンドルノブ２５のロックボタン２５ａを所定回数押圧操作する。特殊操作検出部２４は、車外ドアハンドルノブ２５における特殊操作を検出すると、特殊操作有り通知を電力電波送信制御部２３に出力する。
【００３９】
電力電波送信制御部２３は、特殊操作検出部２４から特殊操作有り通知を取得すると、図４（ｂ）に示すように、送電アンテナ２１から電力電波Ｓｖの送信を開始する。このとき、電力電波Ｓｖは、電子キー２を一時的に使用できる分だけ送信される。本例の場合、ドアロックを解錠してエンジンを始動させるまでには、少なくとも車外照合と車内照合との２回の照合を実行しなければならないため、例えば数回のＩＤ照合が可能な電力電波Ｓｖが送信される。なお、電力電波Ｓｖの送信開始は、特殊操作完了時を基準としてもよいし、電子キー２が電力電波Ｓｖを受信して充電を開始してからを基準としてもよい。
【００４０】
続いて、図４（ｃ）に示すように、ユーザは電子キー２を窓ガラス２０越しに送電アンテナ２１に密着させる。つまり、電子キー２を送電アンテナ２１に平行にかざす。送電アンテナ２１の通信エリアＥｓに電子キー２が進入すると、電子キー２は受電アンテナ２８にて電力電波Ｓｖを受信する。
【００４１】
充電実行部３０は、受電アンテナ２８で受信した電力電波Ｓｖを基に、補助用２次電池１９を充電する。補助用２次電池１９は、受電用制御回路２９によって過度な電圧がかからないように、好適な電圧値にて充電される。また、補助用２次電池１９の充電時、報知制御部３３は報知部３１を点灯（点滅）させることにより、補助用２次電池１９が充電中であることをユーザに報知する。さらに、補助用２次電池１９の充電時、報知制御部３３は、ディスプレイ３２に例えば「充電中です」等のメッセージや充電残り時間等を表示する。充電残り時間は、補助用２次電池１９の容量が予め分かっているので、空の補助用２次電池１９を充電するのに要する時間を最大とし、そこから充電実施時間を減算することで算出する。補助用２次電池１９は、キー制御部１２、ＬＦ受信機１３、ＵＨＦ送信機１４、操作ボタン１８、報知部３１及びディスプレイ３２等の電源となる。
【００４２】
電力電波Ｓｖの送信が終了すると、電子キー２の補助用２次電池１９には、数回分のＩＤ照合が可能な分だけ電力が蓄電される。よって、充電完了後、図４（ｄ）に示すように、電子キー２が車外発信機９の通信エリアＥｘに入っていれば、通常通り車外照合が成立し、ドアロックが解錠可能となる。また、乗車後は、この電子キー２にて車内照合も成立可能となるので、エンジンも問題なく始動可能となる。
【００４３】
また、車両登録されている電子キー２以外では充電を使用できないようにするために、充電開始の条件に車両１と電子キー２との間の認証成立を課してもよい。この場合、照合ＥＣＵ８には、車両１側において認証動作を実行する車両側認証部３４が設けられている。車両側認証部３４は、送電アンテナ２１が電力電波Ｓｖを送信するとき、電力電波Ｓｖの送信に並行して、車外発信機９からリクエスト信号Ｓrqを送信させる。なお、車両側認証部３４が認証手段を構成する。
【００４４】
一方、キー制御部１２には、電子キー２側において認証動作を実行するキー側認証部３５が設けられている。キー側認証部３５は、送電アンテナ２１で電力電波Ｓｖを受信しているときに、ＬＦ受信機１３で電力電波Ｓｖを受信すると、充電における認証動作として、ＩＤ信号ＳidをＵＨＦ送信機１４から送信する。なお、このときの電子キー２は、充電中の補助用２次電池１９を電源として動作する。また、キー側認証部３５が認証手段を構成する。
【００４５】
照合ＥＣＵ８は、充電実行中に車両チューナ１１にてＩＤ信号Ｓidを受信すると、ＩＤ照合（充電時認証）を行い、ＩＤ照合が成立すれば、電力電波Ｓｖの送信を継続する。一方、ＩＤ照合が成立しないときには、その時点で電力電波Ｓｖの送信を強制終了する。よって、車両登録されていない電子キーを送電アンテナ２１に近づけても、その電子キーは充電することができない。
【００４６】
以上により、本例においては、車両１の窓ガラス２０に設置された送電アンテナ２１に、受電アンテナ２８を搭載した電子キー２を窓ガラス２０越しに密着させ、送電アンテナ２１から送信される電力電波Ｓｖにて、電子キー２の補助用２次電池１９を充電可能とする。よって、電子キー２のメイン電源１５が電池切れに陥っても、この充電操作を行って補助用２次電池１９を充電すれば、電子キー２を補助用２次電池１９にて動作させることが可能となる。このため、電子キー２で車外照合や車内照合が成立可能となるので、ドアロック解錠からエンジン始動までの操作を問題なく行うことが可能となる。
【００４７】
ところで、これまでの電子キー２では、電池切れ対応として、エマージェンシー用のメカニカルキーが備え付けられていた。しかし、メカニカルキーは、電子キー２の使用態様とはそもそも異なるため、電池切れに陥ったとき、直ぐにメカニカルキーを使用すれば対応可能と認識できるものではなく、ユーザを困惑させる可能性が高い。しかし、本例の場合は、電子キー２を無線で充電して再度使用可能とするものであるので、照合操作自体は今までと変わらず、この点で利便性が高いと言える。なお、これはトランスポンダ機能の場合でも同様に言える。
【００４８】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）電子キー２にて車外照合を行うとき、電子キー２のメイン電源１５が電池切れに陥った場合は、車両１の窓ガラス２０に設置された送電アンテナ２１に電子キー２を密着させ、送電アンテナ２１から送信される電力電波Ｓｖによって電子キー２の補助用２次電池１９を充電する。そして、電子キー２を補助用２次電池１９により動作させ、通常の車外照合を実行可能とする。よって、電子キー２が車外にあるときに電池切れに陥っても、電子キー２を充電して再使用することが可能となるので、通常通りの態様で車外照合が実行できる。このため、ユーザを煩わせることなく、車両操作を実行することができる。
【００４９】
（２）電子キー２の補助用２次電池１９を電力電波Ｓｖによって無線により充電可能としたので、電子キー２を車外から窓ガラス２０越しに送電アンテナ２１に近づけるという簡素な操作によって、電子キー２の補助用２次電池１９を充電することができる。
【００５０】
（３）電子キー２は電力電波Ｓｖにより受電される非接触式であるので、例えば電子キー２の本体ケース等にコネクタ等の部品を設けずに済み、電子キー２本体ケースを部品間隙間や孔等のないものとすることができる。よって、電子キー２の防水性を確保することができる。
【００５１】
（４）車外ドアハンドルノブ２５のロックボタン２５ａを所定回数操作すると、送電アンテナ２１から電力電波Ｓｖの送信が開始されて、充電動作が開始される。よって、電子キー２を充電するには、このような特殊操作が必要となるので、電力電波Ｓｖを無駄に送信させずに済む。従って、電子キー２を充電するときのみ電力電波Ｓｖを送信することになるので、車両１の電源を省電力化することができる。
【００５２】
（５）電子キー２の補助用２次電池１９を充電するとき、電子キー２を一時的使用する分だけの電力電波Ｓｖを送信する。このため、電子キー２に必要最低限の電力のみを充電するだけで済むので、短い充電時間で、より効率よく補助用２次電池１９を充電することができる。
【００５３】
（６）補助用２次電池１９を充電するとき、電子キー２が車両登録されたキーか否かを認証し、認証が成立する電子キー２のみ充電を許可する。よって、車両登録されていない電子キー２では充電を実行することができないので、不正な充電行為（例えば盗電等）を防止することができる。
【００５４】
（７）電子キー充電システムの通信に近距離無線通信を使用している。このため、電子キー２を車両１の送電アンテナ２１に密着させて初めて充電が開始されるので、電子キー２を充電するには、電子キー２を送電アンテナ２１に密着させるというユーザ意志が必要となる。よって、真にユーザが要求したときにのみ充電が実行されるので、無駄な充電を実行させずに済む。
【００５５】
（８）通常は容量の大きいメイン電源１５にて電子キー２を動作させ、メイン電源１５が電池切れになったときに、補助用２次電池１９を充電して、これを電源として使用する。よって、補助用２次電池１９は小型のもので済むので、補助用２次電池１９を搭載するに際して、電子キー２の体格が大型化したり、コストが大幅に増加したりするなどの問題は生じない。
【００５６】
（９）電子キー２に報知部３１やディスプレイ３２を設けて、充電中であることを報知部３１やディスプレイ３２にてユーザに通知する。よって、電子キー２の補助用２次電池１９が充電されていることを、ユーザに的確に通知することができる。
【００５７】
（１０）送電アンテナ２１に自位置を通知するアンテナ位置通知部２６を設けたので、例えば夜間であっても、送電アンテナ２１の位置をユーザに通知することができる。
（１１）窓ガラス２０の内面に送電アンテナ２１を取り付けたので、送電アンテナ２１が車外に露出しない。よって、送電アンテナ２１を車外から不正に取り外すことができなくなるので、送電アンテナ２１の盗難を防止することができる。
【００５８】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限定されず、以下の態様に変更してもよい。
・送電アンテナ２１は、窓ガラス２０の内面に貼着されることに限らず、窓ガラス２０の内部に埋め込まれていてもよい。
【００５９】
・送電アンテナ２１の配置場所は、窓ガラス２０に限定されず、例えばボディのピラー、ミラー、フェンダー、バンパー等の樹脂製の部品に取り付けることも可能である。
・ガソリン給油部のような鍵付きの蓋の内部に送電アンテナ２１を設置しておき、鍵付きの蓋を例えばメカニカルキー等により開状態にして、電子キー２を送電アンテナ２１に近づけて充電を行うものでもよい。
【００６０】
・送電アンテナ２１を後付けとして、車両購入後、量販店等で送電アンテナ２１を購入して窓ガラス２０に貼り付けてもよい。
・メイン電源１５が２次電池の場合は、メイン電源１５と補助用２次電池１９をまとめて１つとしてもよい。
【００６１】
・メイン電源１５が２次電池の場合、満充電は車内や住宅などに設けた同様のシステムにより、時間をかけて行うこととしてもよい。この場合、別の機器や装置の充電システムが同一規格のものであれば、このシステムを使用して電子キー２を充電することも可能である。
【００６２】
・電子キー２の充電は、電力電波Ｓｖの送信強度（送信磁界強度）を上げるなどして、急速充電としてもよい。
・電子キー充電システムの充電形式は、電子キー２を送電アンテナ２１に密着させる近距離無線通信に限定されず、他の種々の形式が採用可能である。また、通信距離も適宜変更可能である。
【００６３】
・蓄電手段は、２次電池に限定されず、例えば電気２重層コンデンサ等の他の部品が使用可能である。
・補助用２次電池１９は、充電されるとき、充電残量が「０」に限らず、所定量の電力が残っている状態でもよい。
【００６４】
・報知や通知に使用する部材やその表現形式は、実施形態に述べた例に限らず、適宜変更可能である。
・車両１や電子キー２に設置した各アンテナは、他の種類のものに適宜変更可能である。
【００６５】
・車両１や電子キー２の各アンテナは、機能ごとに別々に設けられることに限らず、１つのアンテナを複数の機能で共用してもよい。この場合、アンテナの総数を削減することができる。
【００６６】
・電子キーシステム３や電子キー充電システムで使用する周波数は、ＬＦやＵＨＦに限定されず、例えばＨＦ（High Frequency）等に変更可能である。
・キー操作フリーシステムは、車両１→電子キー２の通信（往路）と、電子キー２→車両１の通信（復路）とで周波数が異なることに限らず、往路及び復路ともに周波数を同じ（例えばＵＨＦ）としてもよい。
【００６７】
・充電時認証は、電子キーシステム３を使用した認証に限定されず、例えばイモビライザーシステムを使用してもよい。また、送電アンテナ２１及び受電アンテナ２８をともに送受信アンテナとして、これらアンテナ間で行う双方向通信にてＩＤコードを確認するものでもよい。
【００６８】
・電子キー２は、形としてキーと分かるものに限らず、例えばＩＣカードのような形状をなすものでもよい。また、電子キー２は、携帯電話等の通信端末でもよい。
・電子キー充電システムは、無線方式に限定されず、例えば有線方式を採用してもよい。この場合、車体に鍵付きの扉を用意し、この扉の内部に送電コネクタを設けておく。そして、鍵付きの扉を開けて、電子キー２に設けた受電コネクタを送電コネクタに接続することにより、電力を有線で電子キー２に供給するものでもよい。
【００６９】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項１〜６のいずれかにおいて、前記電力供給制御手段は、前記電力を短時間の間において供給する。この構成によれば、充電時間を短く済ませることが可能となる。
【００７０】
（ロ）請求項１〜６、前記技術的思想（イ）のいずれかにおいて、前記電力供給制御手段は、前記電子キーを急速充電するのに必要な電力を供給する。この構成によれば、電子キーの蓄電手段を短時間で充電することが可能となり、蓄電手段の充電時間を短く済ませることが可能となる。
【００７１】
（ハ）請求項１〜６、前記技術的思想（イ）、（ロ）のいずれかにおいて、前記電子キーに設けられ、該電子キーが充電中であることを通知する充電中報知手段を備えた。この構成によれ、電子キーが充電中であることを、充電中報知手段によってユーザに通知することが可能となる。
【００７２】
（二）請求項１〜６、前記技術的思想（イ）〜（ハ）のいずれかにおいて、前記車両に設けられ、前記電力供給手段の配置場所を示す充電場所通知手段を備えた。この構成によれば、例えば夜間のとき、充電場所通知手段によって電力供給手段の場所が分かるので、利便性をよくすることが可能となる。
【００７３】
（ホ）請求項１〜６、前記技術的思想（イ）〜（二）のいずれかにおいて、前記送電アンテナは、車内に設置されている。この構成によれば、送電アンテナを車外から不正に取り外すことができないので、送電アンテナの盗難を防止することが可能となる。
【００７４】
（へ）請求項１〜６、前記技術的思想（イ）〜（ホ）のいずれかにおいて、前記蓄電手段は、補助用であり、前記電子キーは、前記蓄電手段の他に、メイン電源を備えている。この構成によれば、蓄電手段は非常用として設ければよいので、小型で汎用的なものを蓄電手段として使用することが可能となる。
【符号の説明】
【００７５】
１…車両、２…電子キー、１９…蓄電手段としての補助用２次電池、２０…窓ガラス、２１…電力供給手段としての送電アンテナ、２３…電力供給制御手段及び送信制御手段を構成する電力電波送信制御部、２４…操作検出手段としての特殊操作検出部、２８…電力取得手段としての受電アンテナ、３０…充電実行手段としての充電実行部、３４…認証手段を構成する車両側認証部、３５…認証手段を構成するキー側認証部、Ｓｖ…電力電波。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子キーに電源として搭載された蓄電手段を、車両の電源にて充電可能な電子キー充電システムにおいて、
前記車両に設けられ、車外に位置する前記電子キーに、前記蓄電手段を充電するのに必要な電力を供給する電力供給手段と、
前記車両に設けられ、前記電力供給手段の動作を管理する電力供給制御手段と、
前記電子キーに設けられ、前記電力供給手段から供給される電力を取得する電力取得手段と、
前記電子キーに設けられ、前記電力取得手段にて取得した電力を基に当該電子キーの前記蓄電手段を充電する充電実行手段と
を備えたことを特徴とする電子キー充電システム。
【請求項２】
前記電力供給手段は、車外に電力電波の送信エリアを形成可能な送電アンテナであり、
前記電力供給制御手段は、前記蓄電手段を充電するための前記電力電波を前記送電アンテナから送信させる送信制御手段であり、
前記電力取得手段は、前記電力電波を受信可能な受電アンテナであり、
前記充電実行手段は、前記受電アンテナにて受信した前記電力電波を基に、前記蓄電手段を充電する
ことを特徴とする請求項１に記載の電子キー充電システム。
【請求項３】
充電開始に必要な操作を検出する操作検出手段を備え、
前記電力供給制御手段は、充電開始に必要な操作がなされたことを前記操作検出手段にて検出すると、前記電力供給手段による電力供給の動作を開始する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子キー充電システム。
【請求項４】
前記電力供給制御手段は、前記電子キーを一時的に使用できる分だけの電力を供給する
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電子キー充電システム。
【請求項５】
前記電子キーと前記車両とを認証する認証手段を備え、
前記電力供給制御手段は、前記認証手段にて認証が成立したことを条件に、前記電力の供給を開始する
ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の電子キー充電システム。
【請求項６】
前記電子キーと前記送電アンテナとの通信方式は、前記電子キーを前記車両の窓ガラス越しに前記送電アンテナへ密着させて通信する近距離無線通信である
ことを特徴とする請求項２〜５のうちいずれか一項に記載の電子キー充電システム。
【請求項１】
電子キーに電源として搭載された蓄電手段を、車両の電源にて充電可能な電子キー充電システムにおいて、
前記車両に設けられ、車外に位置する前記電子キーに、前記蓄電手段を充電するのに必要な電力を供給する電力供給手段と、
前記車両に設けられ、前記電力供給手段の動作を管理する電力供給制御手段と、
前記電子キーに設けられ、前記電力供給手段から供給される電力を取得する電力取得手段と、
前記電子キーに設けられ、前記電力取得手段にて取得した電力を基に当該電子キーの前記蓄電手段を充電する充電実行手段と
を備えたことを特徴とする電子キー充電システム。
【請求項２】
前記電力供給手段は、車外に電力電波の送信エリアを形成可能な送電アンテナであり、
前記電力供給制御手段は、前記蓄電手段を充電するための前記電力電波を前記送電アンテナから送信させる送信制御手段であり、
前記電力取得手段は、前記電力電波を受信可能な受電アンテナであり、
前記充電実行手段は、前記受電アンテナにて受信した前記電力電波を基に、前記蓄電手段を充電する
ことを特徴とする請求項１に記載の電子キー充電システム。
【請求項３】
充電開始に必要な操作を検出する操作検出手段を備え、
前記電力供給制御手段は、充電開始に必要な操作がなされたことを前記操作検出手段にて検出すると、前記電力供給手段による電力供給の動作を開始する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子キー充電システム。
【請求項４】
前記電力供給制御手段は、前記電子キーを一時的に使用できる分だけの電力を供給する
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電子キー充電システム。
【請求項５】
前記電子キーと前記車両とを認証する認証手段を備え、
前記電力供給制御手段は、前記認証手段にて認証が成立したことを条件に、前記電力の供給を開始する
ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の電子キー充電システム。
【請求項６】
前記電子キーと前記送電アンテナとの通信方式は、前記電子キーを前記車両の窓ガラス越しに前記送電アンテナへ密着させて通信する近距離無線通信である
ことを特徴とする請求項２〜５のうちいずれか一項に記載の電子キー充電システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−６７５３０（Ｐ２０１２−６７５３０Ａ）
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１３９６０（Ｐ２０１０−２１３９６０）
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月５日（２０１２．４．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]